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4.1 KiB
Python
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Python
"""初始布局生成：Pencil MCP 接口 + 行列式回退。
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策略：
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1. 尝试调用 Pencil AI MCP 生成初始布局
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2. 若 Pencil 不可用或失败，回退到行列式放置算法
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行列式回退逻辑：
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- 设备按面积从大到小排序
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- 沿 X 轴逐个放置，行满（超出 lab.width）则换行
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- 设备间保留 margin 间距
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- 所有设备 θ=0（朝向不变）
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"""
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from __future__ import annotations
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import logging
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from .models import Device, Lab, Placement
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logger = logging.getLogger(__name__)
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# 设备间最小间距（米）
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DEFAULT_MARGIN = 0.3
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def generate_initial_layout(
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devices: list[Device],
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lab: Lab,
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margin: float = DEFAULT_MARGIN,
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) -> list[Placement]:
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"""生成初始布局方案。
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优先尝试 Pencil MCP，失败则回退到行列式放置。
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Args:
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devices: 待放置的设备列表
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lab: 实验室平面图
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margin: 设备间最小间距
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Returns:
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初始布局 Placement 列表
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"""
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# 尝试 Pencil MCP
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pencil_result = _try_pencil(devices, lab)
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if pencil_result is not None:
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logger.info("Using Pencil AI generated layout")
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return pencil_result
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# 回退到行列式
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logger.info("Pencil unavailable, using row-based fallback layout")
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return generate_fallback(devices, lab, margin)
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def _try_pencil(
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devices: list[Device],
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lab: Lab,
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) -> list[Placement] | None:
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"""尝试通过 Pencil AI MCP 生成布局。
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当前 Pencil MCP 不可用，返回 None 触发回退。
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未来集成时，此函数应：
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1. 将设备 2D 投影 + 实验室平面图序列化为 Pencil 输入格式
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2. 调用 mcp__pencil_* 工具
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3. 解析返回的布局方案为 Placement 列表
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预留接口参数：
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- devices: 设备列表（id, bbox）
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- lab: 实验室尺寸
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"""
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# TODO: 当 Pencil MCP 可用时实现
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# 预期调用方式：
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# pencil_input = {
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# "floor_plan": {"width": lab.width, "depth": lab.depth},
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# "items": [{"id": d.id, "width": d.bbox[0], "depth": d.bbox[1]} for d in devices],
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# }
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# result = mcp__pencil_layout(pencil_input)
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# return [Placement(device_id=r["id"], x=r["x"], y=r["y"], theta=r["theta"]) for r in result]
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return None
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def generate_fallback(
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devices: list[Device],
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lab: Lab,
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margin: float = DEFAULT_MARGIN,
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) -> list[Placement]:
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"""行列式回退布局：按面积从大到小排序，逐行放置。
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放置规则：
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- 设备中心坐标，从左上角开始
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- 每行从 margin + half_width 开始
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- 行满（下一个设备右边缘超出 lab.width - margin）则换行
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- 行高取该行最大设备深度
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Args:
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devices: 待放置的设备列表
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lab: 实验室平面图
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margin: 设备间最小间距
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Returns:
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Placement 列表。若实验室空间不足，剩余设备堆叠在右下角并记录警告。
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"""
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if not devices:
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return []
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# 按面积从大到小排序
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sorted_devices = sorted(devices, key=lambda d: d.bbox[0] * d.bbox[1], reverse=True)
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placements: list[Placement] = []
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cursor_x = margin
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cursor_y = margin
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row_height = 0.0
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for dev in sorted_devices:
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w, d = dev.bbox
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half_w = w / 2
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half_d = d / 2
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# 检查当前行是否放得下
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if cursor_x + half_w + margin > lab.width and placements:
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# 换行
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cursor_x = margin
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cursor_y += row_height + margin
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row_height = 0.0
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# 设备中心位置
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cx = cursor_x + half_w
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cy = cursor_y + half_d
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# 检查是否超出实验室深度
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if cy + half_d + margin > lab.depth:
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logger.warning(
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"Lab space insufficient for device '%s' (%s), "
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"placing at overflow position",
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dev.id,
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dev.bbox,
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)
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placements.append(Placement(device_id=dev.id, x=cx, y=cy, theta=0.0))
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# 更新游标
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cursor_x = cx + half_w + margin
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row_height = max(row_height, d)
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return placements
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